Общая схема теплогидравлического расчета канальных кипящих реакторов

Расчет канального реактора

В канальных реакторах чаще всего используются раздельный подъемный и опускной участки и принудительная циркуляция теплоносителя.

G = D + G’

D – расход пара на турбину;

G’ – расход отсепарированной воды.

G – расход теплоносителя через каналы.

– массовое паросодержание.

xРБМК-1000 = 15 %

xРБМК-1500 = 30 %

– кратность циркуляции.

1. Тепловая мощность реактора

hвх – энтальпия теплоносителя на входе в реактор;

h’ – энтальпия воды на линии насыщения.

h” – энтальпия сухого насыщенного пара.

2. Объем активной зоны

qV - удельное тепловыделение по объему активной зоны (МВт/м3, кВт/л).

qv = 40…50 МВт/м3 – корпусной кипящий реактор

qv = 4…6,5 МВт/м3 – канальный реактор

qv = 6…10 МВт/м3 – с тяжеловодным замедлителем.

3. Диаметр активной зоны

Форма активной зоны – чаще всего цилиндрическая

Оптимальное соотношение для цилиндра исходя из критического объема

H0 = (0,8…0,9) D0

4. Изменение давления пара

Задаемся Dp = 0,2…0,3 МПа

5. Энатльпия воды на линии насыщения

– по таблицам воды и водяного пара.

6. Точка начала объемного парообразования

В точке zп начинается объемное кипение теплоносителя. Выше zп температура меняется в зависимости от давления

Þ zп

7. Температура оболочки твэла

T­т(z) – температура теплоносителя;

DTa – разность температур между теплоносителем и стенкой твэла.

Максимальная температура оболочки вблизи zп­. Закипающий теплоноситель имеет большую теплопередачу

8. Точка начала кипения

Þ zнк

zp – точка термодинамически равновесного кипения.

1 – участок конвективного теплообмена;

2 – поверхностное кипение;

3 – объемное кипение.

9. Определим zп

hт (zп) = h’ (zп)

10. Определим Dp

- коэффициент сопротивления течению теплоносителя.

– теоретический перепад давления

Среднее энерговыделение

Þ

11. Сопоставим zп с xотн

Если z = zп xотн = 0

12. Истинное объемное паросодержание в т. zп

pкр = 220 Мпа

Req - описывает движение теплоносителя в области zнк … zп

- скорость образования пара.

- отрывной диаметр пузыря

s - коэффициент поверхностного натяжения;

r - удельная теплота парообразования;

n’ - вяхкость жидкости в состоянии насыщения

12. Запас до кризиса кипения

[qs] – предельно допустимый тепловой поток;

k – коэффициент запаса;

13. Истинное объемное паросодержание в области zнк …zп

- относительная энтельпия.

В точке начала кипения zнк

В интервале zнк … zп

14. Истинное объемное паросодержание в точке zp

- массовое паросодержание в точке zp

- объемное паросодержание в точке zp

где - формула Осмачкина.

- критерий Фруда.

dг - гидравлический диаметр.

xотн в диапазоне zнк … zp меняется линенйо.

15. Истинное объемное паросодержание в области zп …zp

j в диапазоне zп …zр также изменяется линейно.

16. Истинное объемное паросодержание в области zp …

При z > zp x = xотн

где

- объемное расходное паросодержание.